TORNOS C.N.C. DE 4 Y 5 EJES MAZAK Santiago de Chile 30 DE SEPTIEMBRE DEL 2002 TORNOS C.N.C. DE 4 Y 5 EJES MAZAK Santiago de Chile 30 DE SEPTIEMBRE DEL 2002 AGRADECIMIENTOS. UN ESPECIAL AGRADECIMIENTO A TODAS LAS PERSONAS QUE BRINDARON SU APOYO Y SU AYUDA EN TODOS LOS AÑOS DE ESTUDIO Y TAMBIEN PARA AQUELLOS QUE HICIERON POSIBLE REALIZAR ESTE TRABAJO. DEDICATORIA. ESTE TRABAJO ESTA DEDICADO A TODAS LAS PERSONAS QUE CONSTANTEMENTE ESTAN DESPRENDIENDO VIRUTAS, MANTIENEN LA PRODUCCION EN MARCHA Y LAS MAQUINAS EN MOVIMIENTO. LA EVOLUCION DEL MECANIZADO. Desde muchos años atrás, existió la necesidad al igual que ahora de darle forma a los metales, esto se hizo posible con moldes en los cuales se le introducía el metal fundido y así se lograba la geometría requerida, pero posteriormente se necesitó que la pieza tuviera cierta rugosidad o una precisión determinada. Ya sea en piezas cilíndricas o en superficies planas, con el paso del tiempo se crearon EL TORNO y LA FRESADORA. Estas máquinas que son las más importantes en el taller mecánico, fueron evolucionando, sus características generales lograron modernizarse con el paso del tiempo, por ejemplo: en lo que es sistemas de transmisión, de la polea pasó a la rueda dentada, del movimiento manual al movimiento automático, de una herramienta a una torreta con varias herramientas, y así el mecanizado fue evolucionando hasta obtener maquinas muy completas con variados avances, variadas revoluciones por minuto, etc. 1
También evolucionaron los accesorios que permiten mayor facilidad al momento de mecanizar y mayor versatilidad en las distintas operaciones de mecanizado, en el torno, estas pueden ser: Perforado Ranurado Cilindrado interior y exterior Roscado Moleteado Mecanizado de piezas largas utilizando la luneta, etc. 2
En la fresadora, las operaciones de mecanizado pueden ser: Planeado Perforado Escareado Rasurado Engranajes Escoplos, etc. Las operaciones de mecanizado en el torno o en la fresadora dependen principalmente de las herramientas que se utilicen para cada operación. Al igual que las máquinas, las herramientas de corte también evolucionaron con el paso del tiempo, herramientas de acero al carbono al acero rápido (HSS), del acero rápido al carburo cementado en placas soldadas... y de estas últimas a las plaquitas intercambiables. Las plaquitas intercambiables, hoy en día podemos encontrarlas para definidas operaciones de mecanizado, es decir, para ranurar, para roscar, para planear, cilindrar, perforar, etc. 3
Estudios a fondo lograron modernizar las plaquitas intercambiables dándoles cierta geometría, recubrimientos, mayores durezas y ciertas propiedades que facilitan cada vez más el mecanizado de piezas metálicas, como lo muestra la foto anterior (placa para roscar). Las máquinas de mecanizado siguieron avanzando en la tecnología ya que se vio la necesidad de fabricar piezas que eran imposibles de mecanizar en máquinas convencionales. Esto dio paso a la creación del control numérico computarizado, C.N.C. Existen variados tipos de máquinas control numérico como tornos, fresadoras, centros de mecanizado, recanteadoras, oxicorte, etc. Estas máquinas lograron un gran cambio en la tecnología del mecanizado, con mayores características, como por ejemplo mayor potencia, rápido avance en vacío, mayor cantidad de herramientas, cambio rápido y automático de herramientas, mayor precisión, etc. 4
CENTROS DE TORNEADO. Como bien se sabe, el torno es una máquina de 2 ejes y la fresadora es una máquina de 3 ejes respectivamente, pero por ejemplo: Que ocurre cuando se necesita mecanizar una pieza cilíndrica que tenga ranuras axiales y perforaciones excéntricas? Un tipo de máquina que se está haciendo cada vez más popular es el CENTRO DE TORNEADO o CENTRO DE FRESADO TORNEADO. Estos centros han ganado terreno porque permiten reducir los tiempos improductivos. En una sola puesta a punto, las piezas pueden ser torneadas, fresadas, mandrinadas, roscadas, ranuradas, perforadas, etc. En lugar de tener que moverlas de una máquina a otra dependiendo de la operación y ahorrándose todo lo que significa el montaje, todo es realizado en el centro de torneado con herramientas estacionarias y rotativas, en un gran número de ejes. Obviamente, existen limitaciones dependiendo del tamaño, potencia y capacidad de la máquina y no todas las piezas son adecuadas. Sin embargo, es un hecho que las máquinas herramientas se estén orientando cada día más hacia los centros de mecanizado y los centros de torneado. Cuando se planteó la pregunta al inicio de este capítulo, se trató de la fabricación de dicha pieza en máquinas convencionales lo que lleva a observar detalladamente la diferencia de los tiempos con respecto a mecanizarla en un centro de fresado torneado. Dicha pieza se tiene que mecanizar todo lo que corresponde a torno, posteriormente se realiza el montaje en una máquina fresadora, ya sea en un cabezal divisor o en una meza giratoria, luego se sacan las cotas y se comienza a mecanizar. Hay que imaginarse todos los tiempos de montaje, toma de medidas, cambios de herramientas manualmente, etc. En resumen, una gran cantidad de tiempos muertos que no se pueden evitar. Con esta nueva generación de máquinas que son los centros de torneado, los tiempos muertos disminuyen en un gran porcentaje, ya que los cambios de herramientas son más rápidos y automáticos, no necesita cambiar de máquina ya que realiza las operaciones de fresado y torno sin desmontar la pieza, las profundidades de corte pueden ser mayores puesto que las máquinas tienen mayor potencia, etc. A continuación se muestran distintos tipos de torretas de distintos modelos de máquinas. 5
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TORNOS DE 4 Y 5 EJES (CENTROS DE TORNEADO) Existen muchas marcas y variados modelos de estos tipos de máquinas operando en todo el mundo. Este trabajo está centrado en una sola marca y en dos modelos diferentes, estas dos máquinas son centros de torneado completamente computarizados. La marca a la que pertenecen es de una empresa japonesa llamada MAZAK. Las máquinas de esta empresa son muy utilizadas a nivel mundial en el campo de la aeronáutica. Actualmente, estas máquinas se encuentran operando aquí en Chile en la Empresa Nacional de Aeronáutica, ENAER, son las únicas dos en nuestro país donde se fabrican piezas de diversa complejidad, diferentes geometrías y una gran precisión. Como se dijo anteriormente, son dos modelos diferentes, uno es el TORNO SUPER QUICK TURN 250 M Y y el otro es un TORNO INTEGREX 200 Y. En primer lugar se analizará el TORNO SUPER QUICK TURN 250 M Y, se conocerán sus características generales, sus cualidades, algunas tecnologías incorporadas que son muy poco comunes, etc. Posteriormente 8
se continuará con el TORNO INTEGREX 200 Y, se observarán las diferencias entre ambas máquinas, sus accesorios, también se analizarán las tecnologías que incorpora esta máquina, distintas al torno anteriormente nombrado, etc. TORNO SUPER QUICK TURN 250 M Y. (SQT 250 M Y) 9